Universidad Sim ón Bolívar Departamento de Computación y Tecnología de la Información

1. Universidad Simón Bolívar Departamento de Computación y Tecnología de la Información Computación Gráfica II 3D User Interfaces Integrantes: Javier Vargas José Luigi Giannandrea Sartenejas, 17 de Febrero de 2011

2. 3D User Interfaces • Contenido: • Introducción a los dispositivos Hápticos de Interacción. • Interacción espacial 3D en videojuegos. • Wiimote • PlayStation Move • Microsoft Kinect • Ejemplos

3. Medios de Interacción Háptica Medios de Interacción Háptica

4. Medios de Interacción Háptica Medios de Interacción Háptica Se refiere aquellos cuya interacción principal viene dada al “tocar” o necesitar del tacto para cumplir su tarea. El término háptico viene del  griego háptō (tocar, relativo al tacto)

5. Medios de Interacción Háptica • Paradigmas de Interacción Háptica • Visualización de Datos. • Interfaces orientadas a la visualización y manipulación de datos científicos.

6. Medios de Interacción Háptica • Paradigmas de Interacción Háptica • Aumentado de las Acciones del Cursor • Lo que persigue es aumentar las capacidades tradicionales de cursores en computación.

7. Medios de Interacción Háptica • Paradigmas de Interacción Háptica • Interacción táctil con un mundo virtual. • Se busca hacer más natural y real la interacción del usuario con el mundo virtual

8. Medios de Interacción Háptica • Consideraciones del RenderizadoHáptico • Establecer el modelo de herramienta (Física y Virtual) • Comprender las fuerzas involucradas • Detección de colisiones • Respuesta ante las colisiones

9. Medios de Interacción Háptica • Ejemplos de Interacción Háptica • Dispositivos hápticos combinados • Dispositivos hápticos a distancia • Recordando: • Ejemplo de Modelado de Trazo Libre • Teddy System. OpenTeddy

10. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Interfaces de usuario 3D y videojuegos

11. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Recordemos… ¿Qué es una interfaz de usuario 3D? Es una interfaz de usuario que implica interacción humano-computadora en la cual las tareas del usuario son llevadas a cabo en un contexto espacial tridimensional a través de dispositivos de entrada 3D o 2D con mapeo directo a 3D. Comprende tanto dispositivos de entrada (hardware) como técnicas de interacción con el ambiente 3D (software).

12. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Anteriormente… Técnicas de Interacción espacial 3D 1. Navegación 2. Selección 3. Manipulación 4. Control del sistema

13. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Interacción espacial 3D en Videojuegos (Hardware)

14. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Interacción Espacial 3D en videojuegos En el pasado… La principal barrera para utilizar interfaces 3D en los videojuegos era lo costoso del hardware (sensores de movimiento, lentes estereoscópicos, etc). Sumado al costo, algunos dispositivos resultaban ser bastante incómodos o poco prácticos, lo cual los hacia poco atractivos para el mercado masivo.

15. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Interacción Espacial 3D en videojuegos En el presente… Los sensores de movimiento se han vuelto mas económicos permitiendo la entrada de estos dispositivos al mercado masivo. Diseños mas atractivos, cómodos y fáciles de usar , que despiertan la atención, no solo en el típico fanático de los videojuegos, sino también en el publico en general.

16. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Interacción Espacial 3D en videojuegos Casos de estudio: 1. Nintendo Wii (Wiimote) 2. PlayStation Move 3. Microsoft Kinect

17. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Nintendo Wii(Wiimote): Es la innovación clave del Nintendo Wii. Funciona como gamepad. Posee capacidades de puntero (asistido por la barra “sensora”) Capacidad de detección de movimiento Puede ser conectado a una computadora estándar (Bluetooth)

18. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Nintendo Wii(Wiimote): ¿Como funciona? Utiliza acelerómetros, giroscopios y un sensor visual que, conjuntamente con la barra “sensora”, arroja datos que son utilizados por la consola para conocer la distancia del usuario a la pantalla. El acelerómetro provee datos de movimiento (aceleración y dirección), mientras que el giroscopio provee datos de giro e inclinación. En conjunto rastrean seis grados de libertad (DOFs).

19. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Nintendo Wii(Wiimote): ¿Como funciona?

20. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Nintendo Wii(Wiimote): La barra “sensora” No es una barra sensora en realidad, el verdadero sensor esta en el Wiimote. Es simplemente una barra que emite luz infrarroja que es captada por el sensor óptico en el wiimote y este ultimo, de acuerdo a la dirección en que recibe la luz y la intensidad de la misma, arroja datos que son usados por la consola para encontrar la posición del usuario relativa a la pantalla.

21. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Nintendo Wii(Wiimote): La barra “sensora” Un gran inconveniente de esta técnica es que para que para poder conocer la posición de mando, este debe estar apuntando a la barra. La luz emitida por la barra es invisible al ojo humano pero puede ser observada a través de una cámara de video. El wiimote puede ser usado sin la barra pero su precisión disminuye.

22. Interfaces de usuario 3D y videojuegos PlayStation Move: Sistema muy similar al usado por la Nintendo y el Wiimote. Basado en sensores de movimiento. Al igual que el sistema anterior usa dos componentes, un mando inalámbrico y una cámara.

23. Interfaces de usuario 3D y videojuegos PlayStation Move: ¿Como funciona? Al igual que el Wii posee un acelerómetro y un giroscopio que recopilan información sobre los movimientos y giros del mando respectivamente, pero además incorpora un sensor de campo magnético terrestre que aumenta la precisión de rastreo de los movimientos del usuario. Utiliza además un sistema para calcular la distancia del usuario a la pantalla basado en el rastreo de una luz, muy similar a la técnica del Wii, sin embargo en este caso la luz la emite el control y es rastreada por la cámara del sistema. El bombillo en el control tiene la capacidad de iluminarse de distintos colores, evitando ser del mismo color de la habitación o espacio en el cual se juega.

24. Interfaces de usuario 3D y videojuegos PlayStation Move: ¿Como funciona?

25. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Microsoft Kinect: Sistema de control de videojuegos que permite a los usuarios controlar e interactuar con la consola sin necesidad de tener contacto físico con un controlador de videojuegos tradicional, mediante una interfaz natura de usuario que reconoce gestos, comandos de voz, objetos e imágenes. Desarrollado por Microsoft para la videoconsola Xbox 360, y en un futuro para PC a través de Windows 8.

26. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Microsoft Kinect: ¿Como funciona? A diferencia de sus competidores, el Kinect presenta un sistema de control mas innovador, dejando a un lado el controlador equipado con sensores. En su lugar usa un conjunto de cámaras especiales un micrófono altamente sensitivo y software mucho mas complejo para brindarle al usuario una experiencia mas libre ya que no se encuentra atado a un controlador físico.

27. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Microsoft Kinect: ¿Como funciona? Cuenta con tres cámaras. Una cámara convencional VGA y otras dos que juntas conforman un sensor de profundidad. Este sensor proyecta una luz casi infrarroja, invisible para nosotros, con la cual mide la profundidad del ambiente en el que se encuentra. Con la otra cámara, es capaz de detectar esta luz, y medir las distancias de los objetos – por lo tanto, tiene una suerte de “mapa” de donde estamos ubicados. En pocas palabras, funciona como un sonar, pero utilizando luz, en lugar de sonido, para que el Kinect pueda “ser consciente” de su entorno. Esta información, combinada con la de la cámara tradicional, le permiten tener al Kinect una buena idea de dónde nos encontramos y qué movimiento estamos haciendo, y es el motivo por el que la tecnología del Kinect está mucho más avanzada que anteriores intentos.

28. Interfaces de usuario 3D y videojuegos Microsoft Kinect: ¿Como funciona?